通过自动化重新部署熟练的劳动力潘长江

通过自动化重新部署熟练的劳动力

小型定制金属零件的市场领导者PrecisionForm面临着将深箱中的零件拣选并将其插入CNC机床的任务自动化的挑战。该公司部署了Universal Robots的ActiNav系统，以实现灵活的机器装载，从而使他们能够提高竞争力，克服劳动力挑战，赋予员工力量并延长旧设备的使用寿命。

自动化任务最大的麻烦是什么？如何将零件展示给机器人这就是PrecisionForm在自动化其初始项目时迅速得出的结论。部署机器人来拾取活塞环，并将其放在千分尺上进行检查。就像宾夕法尼亚州合同制造商的许多零件一样，这些戒指经过分批处理后到达了大箱子里，所有的东西都混杂在一起。为了使协作机器人能够捡起它们，操作员必须首先以网格图案将它们放在托盘上。

PrecisionForm总裁兼首席执行官Alex Corckran说：“我们花费了50-75％的时间来启动和运行该应用程序，以弄清机器人将如何挑选零件。” “让操作员为协作机器人布置零件仍然比手动完成整个检查过程要快，但是如果协作机器人可以直接从垃圾箱中直接捡起并绕过这整个步骤，那不是很好吗？”

PrecisionForm开始研究下一个项目的料箱拣选解决方案，从料箱中拣选零件以进行CNC铣削。该公司联系了许多供应商，并发送了样品零件，以确定是否可以从垃圾箱中取出它们。“答案总是，'是的，但是...'和” buts”是我们永远无法接受的，” Corckran回忆起某些系统是如何为某些颜色的零件带来麻烦，其他系统是扁平零件的问题时回忆的，要求供应商的工程师出来处理从一个零件到另一个零件的转换。

PrecisionForm Actinav通用机器人自动化PrecisionForm首席执行官说：“我们每周有50至100个零件需要接触，以进行检查或二次加工。” “这些零件中的绝大多数都不足够高，足以证明拥有一个我们无法轻易在零件之间切换的全自动解决方案。”

Corckran解释说，也不用碗形进给器进行零件展示。“当您的容积很大并且您有合适的工作位置时，碗式喂食器会很有效。对于其他零件，当您的容积较小时，在碗形进给器上从一个零件到下一个零件的转换是不可能的，或者只是花费太长时间才能使其生效。在许多情况下，让一个人完成这项工作比切换自动化过程更容易。”

输入ActiNav

当Universal Robots和UR分销商Applied Controls向PrecisionForm提出对ActiNav解决方案的测试建议时，Corckran持怀疑态度：“我们认为这与所有其他垃圾箱拣选解决方案相同，我们将其发送到他们将零件寄给我们，几周后，他们给我们寄了一个“但是”。”尽管如此，PrecisionForm还是向ActiNav小组发送了样品零件，CAD工程图和3D模型。“我们实际上感到震惊，” Corckran说。“我们向他们发送了两个零件，其中一个零件的表面非常细小，从来没有正确放置在垃圾箱中，在24小时内，他们向我们发送了3个ActiNav演示视频，实际上是从垃圾箱中挑选零件。”

UR合作机器人与屡获殊荣的ActiNav机器装载套件结合使用，可创建一种灵活且易于使用的机器装载解决方案。该套件包含与协作机器人无缝集成的硬件和软件，以同步处理视觉处理，无碰撞运动计划和自主实时机器人控制。

简单自动化

Choice PrecisionForm已经拥有Universal Robots的UR3和UR5合作机器人；UR3处理初始的活塞环检查过程，UR5在制动压力机中装卸零件。基于在Universal Robots合作机器人方面的积极经验以及最初的垃圾收集样本令人印象深刻的结果，PrecisionForm决定购买额外的配有ActiNav解决方案的UR5，并将其部署用于非常简单，低挂的水果任务；从垃圾箱中取出枪支零件并将其装入CNC机床。该任务的周期时间为90秒，需要一名专职操作员来照管它，使其成为自动化的理想任务。

PrecisionForm工业自动化工程师Dan Vazquez说，ActiNav系统的安装和部署可能花费了一天的时间：“第一步是定义环境并校准传感器，这非常简单。您将机器人手臂拖动到要放置环境对象的点，一旦定义了这些点，机器人将根据该信息自动规划其路径。” 接下来，Vazquez只需向协作机器人提供要拾取零件的CAD文件即可。他解释说：“ ActiNav将能够识别出料仓中的零件及其在末端执行器上的位置，同时还可以自动计划进一步的运动。”他补充说，PrecisionForm在放置零件的循环中实施了两个重新夹持站以优化周期时间，并为协作机器人提供正确的角度以挑选零件进行最终放置。

PrecisionForm Actinav通用机器人自动化解决方案

首先ActiNav扫描垃圾箱。一旦它确定了UR5可以到达的可拾取零件并安全地移动到重新抓取站，则机器人将拾取该零件，验证其是否已拾取该零件，然后移动到重新抓取站。然后，UR5从CNC车床内部取出成品零件，将其放置在第二个重新夹紧工位上，然后移至第一个重新定位工位，以将毛坯零件插入到车床中。铣削零件时，ActiNav返回到第二个重新抓取站，以将完成的零件放入货盘中的货盘中。“整个周期时间-一分半钟到两分半钟-对我们来说，让机器人这样做非常有效，” Corckran说。

Actinav赋予工人权力，解决劳动挑战

Corckran说：“ PrecisionForm在宾夕法尼亚州的立兹的国际水平上没有竞争力，一个操作员一次只能运行一台机器。”“我们有很多非常熟练的工人。这些重复性很高的任务很多都是断断续续的，因此我们经常发现自己必须聘请高技能的人，然后将他们置于重复性很强的任务上，这对士气不利，而且也不合算。”

在ActiNav部署之后，操作员可以一次运行三到四台机器，从而使公司保持竞争力：“该解决方案使我们能够训练有素的操作三到四个机器人的人，使我们可以在其他应用中使用这些人他们正在增加更多的价值。” 根据Corckran的经验，当需要临时工来执行间歇性任务时，找到“合格的合格人员定期出现在您需要的时候”是一个挑战。ActiNav解决了这个问题：“机器人停留在这里，不会休息，它可以进行第二班，第三班工作，我们可以指望第二天在那里。”

UR +认证的Robotiq夹爪

最初，PrecisionForm很难将零件从CNC车床中挑选出来，因为零件被切削液覆盖并放置在非常狭窄的区域内。该公司为UR5机器人手臂配备了Robotiq的Hand-E抓手。Hand-E是经过UR +认证的抓爪，这意味着它可以与UR合作机器人无缝集成。Vazquez说：“ Robotiq抓手能够适应我们设计的新手指，从而可以伸手到那里并将其准确拉出。”

夹持器直接通过cobot的示教器进行控制。“这很棒，因为您最终可以非常精确地控制抓爪的运动以及所施加的力，”工业自动化工程师解释说。“机器人还可以使用该力反馈来告诉它是否捡起了零件，或者是否摔落了零件。对于使用气动夹具的其他应用，通常需要沿着机器人的外部铺设空气管线，这会导致磨损和缠结。Hand-E直接连接到协作机器人的工具输入，因此无需纠结电缆。”

PrecisionForm Actinav通用机器人自动化

PrecisionForm总裁兼首席执行官亚历克斯·科克兰说：“在宾夕法尼亚州的立兹，只有一名操作员一次运行一台机器，这在国际水平上是没有竞争力的。” 在ActiNav部署之后，操作员可以一次运行三到四台机器，从而使公司保持竞争力：“该解决方案使我们能够训练有素的操作三到四个机器人的人，使我们可以在其他应用中使用这些人。他们正在增加更多的价值。”

与Actinav的检查又使传统设备在地板上又有了10年的历史

Corckran说，PrecisionForm的制造工厂将“最新和最先进的CNC设备”与“在其工作中仍然非常有效的30年使用过的设备结合在一起”。Corckran解释说，在旧设备上实施ActiNav的能力不仅具有更换操作员或让一个操作员操作四台机器的明显投资回报，还使公司可以重新考虑是否需要更换该设备。

“例如，我们有一些机器每年可生产数百万个非常大数量的零件。在某些时候，这些机器磨损了，它们停止生产100％或99.999％的优质零件。在旧的现实中，我们必须更换该机器以保持竞争力。”他说。“但是，如果我们能在那台机器旁边安装ActiNav并检查出百分之一的不良零件，我们仅需花费一百万美元购买一台设备，为其添加一个非常廉价的解决方案，并有可能再节省十年的时间。它。”

在客户仔细检查每个零件的情况下，PrecisionForm制造的零件的公差非常严格。为了使公司的旧设备生产保持在客户期望的水平，操作员每小时停止一次，持续十到十五分钟，并对零件和模具进行全面检查。Corckran总结道：“这相当于每天损失多达15％到20％的产量，现在我们可以使用ActiNav进行恢复。”他补充说，在未来的应用场景中，PrecisionForm设想在其首个活塞环检查应用中也使用一个额外的ActiNav系统，从而消除了手动加载的纸盘。

巨大的市场需求

Applied Controls的销售副总裁Chuck Mulcrone说，任何类型的无方向性演示过程都非常适合ActiNav，该公司在中大西洋地区分销Universal Robots。从历史上看，在3D装箱拣选，批处理市场中，进入的成本对于大多数小公司来说是高得无法承受的。ActiNav改变了游戏规则，满足了市场的巨大需求，可以自动进行高混合量，小批量生产以及需要拾取的非结构化零件。”他说。“这是一种相对低成本，低工程量的产品，遍及每个行业。从汽车到食品和饮料再到材料处理。”

关于PrecisionForm：

PrecisionForm Inc.最初是Alcoa Inc.的子公司，是一家位于宾夕法尼亚州Lititz的合同金属组件制造商。自成立以来的32多年来，PrecisionForm已成为汽车，电气，电子，航空航天和建筑领域定制小零件制造领域的领导者。PrecisionForm利用多模具渐进式冷成型和加工技术，而旋转式移送机，CNC车床和加工中心则提供了自动的站到站分度，以进行准确的二次加工，从而使公司能够最大程度地降低原材料成本并消除浪费。

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